鐵素體不銹鋼一般情況下是穩定的單相鐵素體組織，加熱和冷卻不發生相變，所以，鐵素體不銹(xiu)鋼熱處(chu)理的目的不是改變組織，而是要消除或減弱在各生產工序中可能產生的第二相及其帶來的不利影響，這些影響大概可以包括以下幾個方面。
1. σ相脆性
鐵(tie)素(su)(su)體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)，特別是(shi)高鉻鐵(tie)素(su)(su)體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)是(shi)容(rong)易生(sheng)(sheng)成σ 相(xiang)(xiang)的(de)(de)鋼(gang)種。σ 相(xiang)(xiang)的(de)(de)形(xing)成與(yu)鋼(gang)的(de)(de)成分、組織、加熱溫度、預先冷加工(gong)等因(yin)素(su)(su)有關。含鉻量越(yue)高越(yue)易生(sheng)(sheng)成σ相(xiang)(xiang)，硅、鎳、錳、鉬促(cu)進σ 相(xiang)(xiang)生(sheng)(sheng)成，碳、氮有抑制σ相(xiang)(xiang)生(sheng)(sheng)成的(de)(de)作用，通(tong)常(chang)在540~815℃加熱就會(hui)產(chan)生(sheng)(sheng)σ相(xiang)(xiang)，在700~800℃加熱，σ 相(xiang)(xiang)生(sheng)(sheng)成速度最快。
σ 相(xiang)是富(fu)鉻的(de)金(jin)屬(shu)間化合(he)物，是一種硬而脆的(de)相(xiang)。所以，σ 相(xiang)的(de)存在(zai)會使鋼變脆，其通(tong)常是在(zai)鐵素(su)體晶界(jie)處析(xi)出，還(huan)會降低鋼的(de)耐腐蝕(shi)性能。使用鐵素(su)體不(bu)銹鋼時，應盡量減少σ 相(xiang)的(de)存在(zai)。
σ 相(xiang)的生成是可逆(ni)的。把鋼(gang)加熱(re)到高(gao)于σ 相(xiang)生成溫(wen)度范圍，σ 相(xiang)便會重新溶(rong)解到固溶(rong)體中，減少對鋼(gang)的危害。通常把鋼(gang)加熱(re)到900℃以上即可消除σ 相(xiang)。
在有些特定的(de)使用(yong)(yong)環(huan)境中，如用(yong)(yong)于靜載荷或(huo)摩(mo)擦條件下，可利用(yong)(yong)σ 相對鋼(gang)起到的(de)強化(hua)作用(yong)(yong)，提高使用(yong)(yong)效(xiao)果。
2. 475℃脆(cui)性
鐵素體不銹鋼在400~500℃長時間加熱后，會表現出強度升高、韌性大幅度下降的特征，因其在475℃左右表現最明顯，故常稱為475℃脆性。鐵素體不銹鋼的這種脆性傾向，隨鋼中含鉻量的提高而增大，產生脆性的溫度也隨含鉻量增高而移向較高的溫度。
研究表明，鐵素(su)體不銹鋼在400~500℃這個(ge)溫度區(qu)間長時間加熱過程中(zhong)，鐵素(su)體內(nei)的(de)鉻(ge)原子(zi)將重(zhong)新排列，形成許多(duo)富鉻(ge)的(de)小區(qu)域，它們與母相共格，引起點(dian)陣畸變和內(nei)應(ying)力，從(cong)而(er)使鋼的(de)強度升高，韌性降低(di)，見圖(tu)2-2。
同(tong)時，晶體內既然形成(cheng)了富(fu)鉻區，也(ye)必然存在(zai)(zai)貧鉻區，又(you)加(jia)之有內應力存在(zai)(zai)，使(shi)鋼的耐(nai)腐蝕性也(ye)會降低。見圖2-3。
鐵素(su)體不銹鋼高于(yu)700℃溫度加熱時(shi)，由于(yu)鉻原子重新(xin)排列引起(qi)的(de)畸變和內應力會消(xiao)除(chu)，所以，其帶來的(de)對鋼的(de)不利影響也隨之消(xiao)除(chu)。即(ji)475℃脆性在高于(yu)這(zhe)個溫度進(jin)行(xing)加熱會被消(xiao)除(chu)。
3. 高溫(wen)脆性
當鐵(tie)素體(ti)不銹鋼中(zhong)(zhong)含有一定量(liang)的(de)碳、氮等(deng)間隙元素時(shi)，加熱到950℃以(yi)上再冷卻下(xia)來，可(ke)使鋼在(zai)室溫下(xia)的(de)塑性(xing)和韌性(xing)降低，呈現出(chu)明顯(xian)的(de)脆性(xing)，一般稱(cheng)為(wei)鐵(tie)素體(ti)不銹鋼的(de)高(gao)溫脆性(xing)。這種現象(xiang)經常發生(sheng)在(zai)鑄件(jian)、焊接件(jian)以(yi)及在(zai)950℃以(yi)上加熱的(de)工件(jian)中(zhong)(zhong)。
鐵素體不銹鋼(gang)(gang)中高溫脆性產生(sheng)的原因，認為是自(zi)高溫冷卻下來的過程(cheng)中，鋼(gang)(gang)中的鉻與(yu)碳和氮(dan)形成化合物并在晶(jing)內和晶(jing)界(jie)析出的結果。這種(zhong)析出物的存在不僅(jin)降(jiang)低(di)(di)鋼(gang)(gang)的韌性，也降(jiang)低(di)(di)鋼(gang)(gang)的耐腐蝕(shi)性。這種(zhong)不利(li)影(ying)響不僅(jin)限制(zhi)了鋼(gang)(gang)在高溫下的使用(yong)，也對(dui)焊接質量產生(sheng)有害的作用(yong)。
鐵素體不銹鋼(gang)(gang)的(de)高溫(wen)脆性可以通過將鋼(gang)(gang)加熱(re)到(dao)750~850℃,然(ran)后以較快速度冷卻(que)來(lai)消除(chu)，使鋼(gang)(gang)的(de)塑性得到(dao)恢復。
4. 晶間腐蝕
鐵素體不銹鋼也會產生晶間腐蝕。研究和實踐證明，鐵素體不銹鋼加熱到925℃以上，就是以較快速度冷卻到室溫，也將處于引起晶間腐蝕的敏化狀態。這點與奧氏體不銹鋼產生晶間腐蝕的條件是不同的。普通鐵素體不銹鋼焊接后，焊縫區，特別是緊鄰熔合線處即符合這種產生敏化的條件。
鐵(tie)素體(ti)不(bu)銹鋼產(chan)生晶(jing)間(jian)(jian)(jian)腐(fu)蝕的(de)(de)原(yuan)因，認為是鋼從較高(gao)溫(wen)度冷(leng)卻下來時，會有含鉻(ge)的(de)(de)碳(tan)化(hua)物(wu)和氮化(hua)物(wu)從晶(jing)間(jian)(jian)(jian)沉(chen)淀析出的(de)(de)結(jie)果。而在低于(yu)900℃溫(wen)度加熱冷(leng)卻后，晶(jing)間(jian)(jian)(jian)腐(fu)蝕傾向明顯減弱。這可從許多研究者(zhe)的(de)(de)大量實驗結(jie)果得到證(zheng)實，見表2-1。
通過研究還證明，對于已經處(chu)于晶間腐蝕敏感狀態的(de)鐵(tie)素(su)體不銹鋼，一般(ban)經過700~800℃短時間加熱處(chu)理，便可減少或消除(chu)晶間腐蝕傾向，這(zhe)一點(dian)也可從表2-1的(de)實驗數據中得到驗證。
對鐵素體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼進行熱處(chu)理的出(chu)發點，就是(shi)要消除或減少鋼中(zhong)的σ相脆性(xing)、475℃脆性(xing)、高溫脆性(xing)和(he)晶間腐蝕傾向(xiang)存(cun)在而產(chan)生的不(bu)(bu)良效果，同時，盡(jin)量減少鑄(zhu)造、焊(han)接(jie)、冷加工等加工過(guo)程中(zhong)產(chan)生的應力、應變。以保(bao)證(zheng)鐵素體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼在使用中(zhong)具(ju)有良好(hao)的韌(ren)性(xing)和(he)耐腐蝕性(xing)能，使構件組織、形狀和(he)尺寸(cun)穩定。
